CN108384583B - 一种固体废物热解气净化与利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体废物热解气净化与利用系统，包括高温过滤器、洗涤塔、高温烟气管道、换热器、汽水分离器、热解气增压风机、燃烧器、锅炉、气体监测分析仪、阀门、放散管、热解气管道、阻火器、快速关断阀、消防管道，其中高温过滤器、换热器形成一路管线和洗涤塔管线并联布置。该系统可根据不同的热解物料，选择不同的净化工艺，充分利用热解产生的可燃气体及焦油的热值，获得一定的经济效益，同时将有害物质转化为完全氧化的烟气，解决“二噁英”和汞、铅、镉等有毒重金属污染问题，可大规模工业应用于固体废物处理领域。
Description
技术领域
本发明属于固体废物处理技术领域，具体涉及一种固体废物热解气净化与利用系统。
背景技术
热解法是利用固体废物中有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对其进行加热蒸馏，使有机物产生裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，从中提取燃料油、可燃气的过程。热解产生的热解气是一种可燃气体。从热解设备(热解炉)中生成的热解气含有多种组份，尤其是粉尘、焦油、硫化氢、水蒸汽等。热解气用于燃料使用时，在燃烧过程中，若不进行有效除尘，除焦油、硫化氢，容易堵塞燃烧气的同时，造成空气污染，对人体产生危害，并且造成热解气管道、热解气相关设备和燃具腐蚀与损坏。
例如，CN106594748A一种固体废物热解与燃烧系统，其特征在于热解气净化装置先连接热解气风机，再通过连接热解气阀门后与锅炉的热解气燃烧器相连接；所述锅炉设有两级烟气回收利用口：第一级设置在锅炉的主出口的省煤器前与第一热解引风机相连；第二级设置在省煤器后与第二热解引风机相连；第一热解引风机经过第一热解控制阀后与热解主控制阀相连；第二热解引风机经过第二热解控制阀后与热解主控制阀相连。
CN106367118A公开了一种有机固废热解气化炉及蒸汽发生系统。该有机固废热解气化炉包括长筒状炉体，长筒状炉体内设置有换热器，长筒状炉体的侧壁与换热器的侧壁之间间隔开形成燃气层，长筒状炉体的顶壁开设有用于向换热器筒内加入有机固废物料的加料口，加料口处设置有可启闭的密封盖体，长筒状炉体上设置有连通燃气层的燃气管。
该两件现有技术均存在前述的缺点。因此，有必要在充分利用热解气的同时，对热解气进行净化，净化后可以进行燃烧处理，这样可以利用能量，获得一定的经济效益，同时将有害物质转化为完全氧化的烟气。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是根据不同的热解物料，能选择不同的净化工艺，充分利用热解产生的可燃气体，获得一定的经济效益，同时将有害物质转化为完全氧化的烟气。
为了解决上述技术问题，本发明设计了一种固体废物热解气净化与利用系统，包括高温过滤器10、洗涤塔、高温烟气管道2、换热器6、汽水分离器14、热解气增压风机15、燃烧器20、锅炉21、气体监测分析仪13、阀门一4、阀门二5、阀门三7、阀门四8、热解气管道17、阻火器18、快速关断阀19、热解炉1；
其中，由热解炉1引出后形成两路管线：高温过滤器10、换热器6形成一路管线；洗涤塔形成另一路管线，该两路管线并联布置，通过阀门一4、阀门二5进行切换；所述高温烟气管道2的从锅炉21引出，一路通过阀门四8进入高温过滤器10前的换热器6，另一路通过阀门三7直接进入高温过滤器10；在高温过滤器10和洗涤塔的后管路合并，管路上设置有气体监测分析仪13，该合并管路再依次布置汽水分离器14、热解气增压风机15、放散管16、热解气管道17、阻火器18、快速关断阀19、燃烧器20、锅炉21。
优选的方案之一为所述的固体废物热解气净化与利用系统，洗涤塔可以是一个也可以是多个，既可以是水洗、碱洗、酸洗也可以是油洗；优选由第一洗涤塔11和第二洗涤塔12串联组成洗涤塔管线。
优选的方案之一为所述的固体废物热解气净化与利用系统，进一步设置有放散管16，其中第一放散管设置在热解炉1出口；和第二放散管设置在热解气风机出口15。
优选的方案之一为所述的固体废物热解气净化与利用系统，所述的高温除尘过滤器10和热解炉1出口管道均设置有消防管道3。
优选的方案之一为所述的固体废物热解气净化与利用系统，所述的热解气增压风机15可以是一个也可以是多个；优选由两个以上的热解气增压风机的并联组成。
优选的方案之一为所述的固体废物热解气净化与利用系统，所述高温过滤器10上设置有泄爆片9。
优选的方案之一为所述的固体废物热解气净化与利用系统，所述高温过滤器10采用金属膜高温过滤器。
本发明的另一目的在于提供一种前述固体废物热解气净化与利用系统的使用方法，包括：
在系统运行时，在热解气进入高温过滤器10前，锅炉21的燃烧室产生的烟气先进入高温过滤器10进行预热，塔体预热到一定的温度(具体优选温度为300-400℃)后，关闭烟气阀门三7和阀门一4，打开阀门四8和阀门二5，经过换热器6换热的烟气进入高温过滤器10除尘后，依次经汽水分离器14进行汽水分离、热解气风机15增压后进入燃烧器20燃烧。
该使用方法可以有效热解有机物较高的固废(如废塑料)，由于焦油含量较高(200mg/m3)，该方法充分利用废塑料的焦油热值以及减少焦油的处理工作量，实现了热解气的净化与利用。
或者包括：
在系统运行时，采用水洗油洗这一净化方式，关闭烟气阀门二5、阀门三7和阀门四8，打开阀门一4，热解气经过水洗和油洗，把大部分的油水收集，接着汽水分离器14将携带的水滴收集后，经热解气风机增压后进入燃烧器20燃烧。
该使用方法可以有效应用于热解含水率较高(具体含量为50％以上)，有机物较低(具体含量为10％以下)的固废(如油泥)时，由于含水率含量较高，可以充分回收利用油泥中的油，实现了热解气的净化与利用。
本发明相对于现有技术具有如下有益效果：
根据不同的热解物料，能选择不同的净化工艺，充分利用热解产生的可燃气体及焦油的热值，获得一定的经济效益，同时将有害物质转化为完全氧化的烟气，可解决“二噁英”和汞、铅、镉等有毒重金属污染问题，可大规模工业应用于固体废物处理和锅炉燃烧。
附图说明
图1是固体废物热解气净化与利用系统组成框图。
其中，热解炉1、高温烟气管道2、消防管道3、阀门一4、阀门二5、阀门三7、阀门四8、换热器6、泄爆片9、高温过滤器10、第一洗涤塔11、第二洗涤塔12、气体监测分析仪13、汽水分离器14、热解气增压风机15、放散管16、热解气管道17、阻火器18、快速关断阀19、燃烧器20、锅炉21。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1是固体废物热解气净化与利用系统组成框图。
一种固体废物热解气净化与利用系统，包括高温过滤器10、洗涤塔、高温烟气管道2、换热器6、汽水分离器14、热解气增压风机15、燃烧器20、锅炉21、气体监测分析仪13、阀门一4、阀门二5、阀门三7、阀门四8、热解气管道17、阻火器18、快速关断阀19、热解炉1；
其中，由热解炉1引出后形成两路管线：高温过滤器10、换热器6形成一路管线；洗涤塔形成另一路管线，该两路管线并联布置，通过阀门一4、阀门二5进行切换；所述高温烟气管道2的从锅炉21引出，一路通过阀门四8进入高温过滤器10前的换热器6，另一路通过阀门三7直接进入高温过滤器10；在高温过滤器10和洗涤塔的后管路合并，管路上设置有气体监测分析仪13，该合并管路再依次布置汽水分离器14、热解气增压风机15、放散管16、热解气管道17、阻火器18、快速关断阀19、燃烧器20、锅炉21。
实施例2
在实施例1的基础上，洗涤塔可以是一个也可以是多个，既可以是水洗、碱洗、酸洗也可以是油洗；优选由第一洗涤塔11和第二洗涤塔12串联组成洗涤塔管线。
进一步设置有放散管16，其中第一放散管设置在热解炉1出口；和第二放散管设置在热解气风机出口15。
所述的高温除尘过滤器10和热解炉1出口管道均设置有消防管道3。
所述的热解气增压风机15可以是一个也可以是多个；优选由两个以上的热解气增压风机的并联组成。
所述高温过滤器10上设置有泄爆片9。
所述高温过滤器10采用金属膜高温过滤器。
实施例3
采用实施例2的系统，在热解有机物较高的固废(如废塑料)时，由于焦油含量较高，为充分利用废塑料的焦油热值以及减少焦油的处理工作量，在运行时，采用金属膜高温过滤器这一净化方式，在热解气进入高温过滤器10前，锅炉21的燃烧室产生的烟气先进入高温过滤器10进行预热，塔体预热到一定的温度后，关闭烟气阀门三7和阀门一4，打开阀门四8和阀门二5，经过换热器6换热的热解气进入高温过滤器10除尘后，依次经汽水分离器14进行汽水分离、热解气风机15增压后进入燃烧器20燃烧；此过程实现了热解气的净化与利用。
实施例4
采用实施例2的系统，在热解含水率较高，有机物较低的固废(如油泥)时，由于含水率含量较高，为充分回收利用油泥中的油，在运行时，采用水洗油洗这一净化方式，关闭烟气阀门二5、阀门三7和阀门四8，打开阀门一4，热解气经过水洗和油洗，把大部分的油水收集，接着汽水分离器14将携带的水滴收集后，经热解气风机增压后进入燃烧器20燃烧；此过程实现了热解气的净化与利用。
以上所揭示的仅为本发明一些实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种固体废物热解气净化与利用系统，其特征在于，包括高温过滤器(10)、洗涤塔、高温烟气管道(2)、换热器(6)、汽水分离器(14)、热解气增压风机(15)、燃烧器(20)、锅炉(21)、气体监测分析仪(13)、阀门一(4)、阀门二(5)、阀门三(7)、阀门四(8)、热解气管道(17)、阻火器(18)、快速关断阀(19)、热解炉(1)；
其中，由热解炉(1)引出后形成两路管线：高温过滤器(10)、换热器(6)形成一路管线；洗涤塔形成另一路管线，该两路管线并联布置，通过阀门一(4)、阀门二(5)进行切换；所述高温烟气管道(2)从锅炉(21)引出，一路通过阀门四(8)进入高温过滤器(10)前的换热器(6)，另一路通过阀门三(7)直接进入高温过滤器(10)；在高温过滤器(10)和洗涤塔的后管路合并，管路上设置有气体监测分析仪(13)，该合并管路再依次布置汽水分离器(14)、热解气增压风机(15)、放散管(16)、热解气管道(17)、阻火器(18)、快速关断阀(19)、燃烧器(20)、锅炉(21)；
洗涤塔是两个，是水洗或油洗，由第一洗涤塔(11)和第二洗涤塔(12)串联组成洗涤塔管线。
2.根据权利要求1所述的一种固体废物热解气净化与利用系统，其特征在于，进一步设置有放散管(16)，其中第一放散管设置在热解炉(1)出口；和第二放散管设置在热解气增压风机(15)出口。
3.根据权利要求1所述的一种固体废物热解气净化与利用系统，其特征在于，所述的高温过滤器(10)和热解炉(1)出口管道均设置有消防管道(3)。
4.根据权利要求1所述的一种固体废物热解气净化与利用系统，其特征在于，所述的热解气增压风机(15)是一个或多个。
5.根据权利要求4所述的一种固体废物热解气净化与利用系统，其特征在于，所述的热解气增压风机(15)由两个以上的热解气增压风机的并联组成。
6.根据权利要求1所述的一种固体废物热解气净化与利用系统，其特征在于，所述高温过滤器(10)上设置有泄爆片(9)。
7.根据权利要求1所述的一种固体废物热解气净化与利用系统，其特征在于，所述高温过滤器(10)采用金属膜高温过滤器。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的固体废物热解气净化与利用系统的使用方法，包括：
在系统运行时，在热解气进入高温过滤器(10)前，锅炉(21)的燃烧室产生的烟气先进入高温过滤器(10)进行预热，塔体预热到一定的温度后，关闭阀门三(7)和阀门一(4)，打开阀门四(8)和阀门二(5)，经过换热器(6)换热的热解气进入高温过滤器(10)除尘后，依次经汽水分离器(14)进行汽水分离、热解气增压风机(15)增压后进入燃烧器(20)燃烧。
9.一种根据权利要求1-7任一项所述的固体废物热解气净化与利用系统的使用方法，包括：
在系统运行时，采用水洗油洗这一净化方式，关闭烟气阀门二(5)、阀门三(7)和阀门四(8)，打开阀门一(4)，热解气经过水洗和油洗，把大部分的油水收集，接着汽水分离器(14)将携带的水滴收集后，热解气经热解气增压风机增压后进入燃烧器(20)燃烧。
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